昆虫内共生菌沃尔巴克氏体抗病毒研究进展

植物病毒病是危害我国蔬菜生产的第一大病害,而烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius、蓟马和蚜虫等小型昆虫是蔬菜病毒病的主要传播媒介.虫传病毒病害的防控策略复杂且难度大,目前生产上主要依赖化学农药防治介体昆虫,预防与控制蔬菜病毒病.种植户化学杀虫药剂的不合理使用、甚至滥用,导致媒介昆虫抗药性、杀虫剂污染与残留等问题,严重威胁农产品安全与生态安全.发展高效控制媒介昆虫及其传播重大病毒病害防控技术是保障食品安全、蔬菜产业健康可持续发展的迫切需求.内共生菌沃尔巴克氏体Wolbachia是节肢动物体内广泛存在并经卵传播的革兰氏阴性胞内次生共生细菌,约65％的昆虫天然携带沃尔巴克氏体.沃尔巴克氏体对宿主昆虫具有胞质不亲和、产雌孤雌生殖、雌性化或者杀雄作用等生殖调控作用,同时抑制虫媒病毒病在昆虫体内的复制和传播.基于沃尔巴克氏体的蚊媒及蚊媒病毒病控制研究与应用取得了重大进展,现就沃尔巴克氏体抗病毒及其应用的最新进展和未来发展进行综述,为发展蔬菜害虫及其传播病毒病防控技术提供新思路.     

韭菜迟眼蕈蚊雌成虫对其不同虫态气味的行为反应

【目的】明确韭菜迟眼蕈蚊Bradysiaodoriphaga Yang et Zhang雌成虫对不同虫态的行为趋性及起作用的活性物质,为开发高效引诱剂诱杀成虫的绿色防控技术提供基础。【方法】采用Y型嗅觉仪测定未交配或已交配韭菜迟眼蕈蚊雌成虫对2龄幼虫、4龄幼虫、蛹和卵块挥发物的趋性,应用固相微萃取和气-质联用仪对有引诱活性虫态挥发物进行定性和定量分析,然后进一步采用Y型嗅觉仪测定不同化学成分及比例对雌虫的引诱活性。【结果】结果表明,未交配或者已交配韭菜迟眼蕈蚊雌成虫明显嗜好4龄幼虫,而对2龄幼虫、蛹和卵块无明显趋性。韭菜迟眼蕈蚊4龄幼虫体表挥发物主要成分是二丙基二硫醚和2,2-二甲基-1,3-噻烷等二硫化物,前者含量是后者的10倍。50 mg二丙基二硫醚单体对韭菜迟眼蕈蚊交配雌成虫具有明显吸引作用,50 mg和5 mg 2,2-二甲基-1,3-噻烷单体对韭菜迟眼蕈蚊交配雌成虫具有一定吸引作用;二丙基二硫醚与2,2-二甲基-1,3-噻烷以1︰1(50 mg︰50 mg)和10︰1(50 mg︰5 mg)混合物对韭菜迟眼蕈蚊交配雌成虫具有明显吸引作用;而将二丙基二硫醚和2,2-二甲基-1,3-噻烷以10︰1(50 mg︰5 mg)混合后与50 mg二丙基二硫醚单体比较,前者对韭菜迟眼蕈蚊交配雌成虫的吸引作用更明显。【结论】韭菜迟眼蕈蚊雌成虫明显嗜好4龄幼虫,其体表挥发物二丙基二硫醚等二硫化物对韭菜迟眼蕈蚊雌成虫具有吸引作用,2,2-二甲基-1,3-噻烷对二丙基二硫醚单体吸引韭菜迟眼蕈蚊交配雌成虫具有增效作用。     

番茄潜叶蛾求偶与交配节律研究

明确昆虫求偶及交配等生殖行为的节律,对于性信息素引诱剂的研发与田间合理应用具有重要的指导意义。本研究对番茄潜叶蛾雌虫的求偶行为和雌雄成虫的交配行为节律进行了探究。结果表明,番茄潜叶蛾雌虫主要在亮期进行求偶,亮期开始前少数个体出现求偶现象,亮期开始求偶率迅速增加,在0.5 h内达到高峰期,高峰期平均求偶率达80%以上。不同日龄求偶率不同,2～3日龄为该虫求偶最活跃龄期。番茄潜叶蛾雌雄间交配主要发生在亮期,亮期0.5 h到达高峰期,交配率达90%,与雌虫求偶高峰期吻合。番茄潜叶蛾雌、雄虫一生均可进行多次交配,雌虫7 d内最高交配4次。相对于雌雄比1∶1,雌雄比1∶2的交配率有所降低,而雌雄比2∶1的交配率和平均交配时长均有所上升。本研究证实了番茄潜叶蛾主要在亮期进行求偶和交配,且求偶和交配行为存在明显的节律性,雌、雄蛾一生均可进行多次交配。     

基于GC-IMS技术的不同红火蚁监测诱饵的风味成分分析

探讨不同红火蚁Solenopsis invicta Buren监测诱饵的风味成分,以期获得优化诱饵配方的科学依据。本文采用顶空气相色谱-离子迁移谱法分析不同红火蚁监测诱饵在60℃下的气味指纹图谱,并通过主成分分析法分析其风味物质的差异。结果共鉴定出93个信号峰和87种挥发性化合物,载体物质（CK）中具有较高强度峰的化合物包括3种苯、2种醇、3种酮、2种酯、4种醛、1种呋喃和1种烯;自主配制的诱饵（JR、ZR、JZ）的风味组成相似,较高强度峰的化合物包括2种醇、1种酸、12种醛和1-8桉叶素等;市售火腿肠（HT）中的3种烯、10种酮、1种苯、5种醛、1种呋喃、3种醚、7种醇和4种酯是具有较高强度峰的化合物。主成分分析表明,CK、HT与自主研发的诱饵聚集距离较远,三者均单独聚为一类,相互风味成分区别较大。综上所述,JR、ZR和JZ诱饵中醛类物质较多,而HT中酮类与醇类物质较为丰富。上述诱饵的风味成分分析结果能为研发精准高效的红火蚁监测专用诱饵提供重要信息。     

温度对番茄潜叶蛾生长发育和繁殖的影响

【目的】番茄潜叶蛾Tuta absoluta是一种对番茄具有毁灭性危害的世界性入侵害虫,本研究旨在探索温度对入侵番茄潜叶蛾种群生长发育和繁殖的影响,为预测番茄潜叶蛾的分布区域、田间发生动态提供基础。【方法】在室内测定了番茄叶片上番茄潜叶蛾在15, 20, 25, 30和35℃ 5个恒定温度条件下各虫态的发育历期和存活率、繁殖力和种群增长参数,并应用不同模型分析发育速率、内禀增长率和净生殖率与温度的关系,估计发育起点温度、发育极限温度、发育最适温度、有效积温和年发生代数。【结果】在恒温15~30℃范围内,番茄潜叶蛾各虫态的发育历期随温度升高而逐渐缩短。25℃下幼虫期存活率、成虫前期存活率、雌虫总产卵量、净生殖率、内禀增长率和周限增长率均最大。在35℃下,卵的存活率骤降至11%,孵化的幼虫无法正常发育。卵期、幼虫期、蛹期、成虫前期、全世代的有效积温分别为104.17, 232.59, 129.87, 434.78和526.32日·度,该虫在新疆伊宁县和察布查尔锡伯自治县的理论发生代数为4~5代。基于发育速率与温度关系的模型与基于种群增长参数与温度关系的模型所计算的积温需求参数不同,基于内禀增长率求得的番茄潜叶蛾的发育起点温度、发育极限高温和发育最适温度分别为12.46, 30.40和27.36℃。【结论】入侵我国新疆地区的番茄潜叶蛾适温范围广泛,在我国大部分地区具有极高的扩散风险。     

普通大蓟马聚集信息素的分离和鉴定

【目的】普通大蓟马Megalurothrips usitatus是我国华南地区重要的豆科害虫,给我国豇豆种植产业带来巨大损失。开发利用基于聚集信息素的引诱剂是普通大蓟马的绿色防控措施之一,对于普通大蓟马生物防治具有重要意义。【方法】采用Y型嗅觉仪测定普通大蓟马雌雄成虫对其雌虫和雄虫气味源的嗅觉反应;用顶空固相微萃取法(head space solid-phase microextraction, HS-SPME)和溶液浸提法提取普通大蓟马雌雄成虫挥发物;应用气质联用仪(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)对收集的气体挥发物和正己烷提取物进行活性成分分离鉴定;应用Y型嗅觉仪测定人工合成聚集信息素组分对雌雄成虫的引诱效果。【结果】行为学试验结果表明,普通大蓟马雄成虫气味源对其雌雄成虫均具有显著的引诱作用,而雌成虫气味源则没有。顶空固相微萃取法和溶液浸提法均可提取雄成虫挥发物主要组分,但顶空固相微萃取法获得的TIC图基线平稳,杂峰少,提取效果优于溶剂浸提法。GC-MS分析结果表明,普通大蓟马雄成虫挥发物中主要含有 1种化合物,为反式,反式-金合欢醇乙酸酯［(E,E)-farnesyl acetate］,该化合物在雌成虫挥发物中不存在。室内行为学实验结果表明,特定剂量的人工合成的(E,E)-farnesyl acetate对普通大蓟马雌雄成虫均具有显著的引诱作用。【结论】本研究证明了普通大蓟马雄成虫可以释放聚集信息素,并鉴定了其主要组分(E,E)-farnesyl acetate,为应用聚集信息素开展普通大蓟马的监测和诱杀提供了基础。     

植物次生代谢物质对蓟马的行为调控作用及其在蓟马防控中的应用

蓟马是多种农作物和园艺作物上的重要害虫,通过直接取食和间接传播病毒给作物造成巨大的经济损失。植物次生代谢物质在植物-昆虫互作中起到重要的作用,通过植物次生代谢物质调控害虫行为从而达到控制害虫的目的是一种害虫绿色防控的重要措施。本文综述了对蓟马类害虫具有引诱、驱避、抑制产卵、拒食、熏蒸毒性和毒杀作用的植物、植物提取物、植物精油和化合物,并讨论了植物次生代谢物质在蓟马防控中的应用潜能。对蓟马具有引诱作用的主要包括27科54种植物的挥发物或精油、29种苯环类、17种吡啶类和13萜烯类化合物,可开发为诱集植物和引诱剂;具有驱避作用的主要包括16科40种植物的挥发物或精油、20种萜烯类和6种苯环类化合物,可开发为驱避植物和驱避剂;具有抑制产卵、拒食、熏蒸毒性和毒杀作用的主要有20科42种植物的提取物或精油、6种生物碱类、15种萜烯类和5种苯环类化合物,可开发为植物源农药和熏蒸剂。本文最后讨论了应用植物次生代谢物质防控蓟马存在的作用效果不稳定、田间应用技术缺乏、作用机制不明确等问题,并展望了未来的研究方向,对基于植物次生代谢物质的蓟马绿色防控具有重要意义。     

两种红火蚁监测方法应用效果的比较

红火蚁Solenopsis invicta是全国农业、林业和进境植物检疫性有害生物,是世界自然保护联盟收录的最具有破坏力的入侵生物之一。高效精准监测红火蚁在其防控中尤为重要,而诱饵诱集是监测红火蚁的有力措施,相对诱饵的筛选和改进,诱集器方面研究则较为滞后。本文对“透明塑料瓶+火腿肠”（PS）和“新型诱集器+火腿肠”（TS）这两类诱集器的红火蚁诱集效果进行比较分析。结果表明,下午1∶30至3∶30时段,PS处理透明塑料瓶在放置5 min之后存在明显的升温效应,伴随着诱集到的红火蚁数量明显减少,诱集到红火蚁的诱饵比例也下降明显,较TS处理下降了43.6%。而且,TS的投放时间和回收耗时均明显比PS的短;在复杂的荒地生境中,投放的诱集器数量越多,PS的诱集器回收率则越低;当投放的诱集器达到90个时,PS处理回收率为92.34%,而TS处理为98.67%。综合上述分析,诱集方法TS由于诱饵开放、诱集和标示一体、稳定性好等特点在应用效果上较PS有优势,适用面更广,今后还需对其进一步完善和改进并应用于红火蚁的调查监测。     

新疆和云南番茄潜叶蛾种群对六种杀虫剂的敏感性及其与解毒酶活性的关系

【目的】番茄潜叶蛾Tuta absoluta 是新入侵我国的对番茄具有毁灭性危害的入侵害虫,目前入侵我国的番茄潜叶蛾种群对杀虫剂的抗性尚无报道。本研究旨在明确新疆和云南番茄潜叶蛾田间种群对6种常用杀虫剂的敏感性及其与解毒酶活性的关系。【方法】采用浸叶法测定6种常用杀虫剂对番茄潜叶蛾新疆和云南种群2龄幼虫的室内毒力。通过对2龄幼虫的生物测定确定3种增效剂［CYP450抑制剂胡椒基丁醚(PBO)、酯酶抑制剂磷酸三苯酯(TPP)和GST抑制剂丁烯二酸二乙酯(DEM)］对氯虫苯甲酰胺的增效作用。采用酶活性分析测定室内敏感种群和田间抗性种群(新疆种群) 2龄幼虫体内解毒酶［细胞色素P450酶(CYP450)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE)］活性,以确定杀虫剂抗性与解毒酶活性的关系。【结果】番茄潜叶蛾云南种群对6种杀虫剂的敏感性由高到低依次为甲维盐、溴虫腈、多杀菌素、茚虫威、氯虫苯甲酰胺和高效氯氰菊酯。新疆种群对6种杀虫剂的敏感性由高到低依次为甲维盐、溴虫腈、氯虫苯甲酰胺、多杀菌素、茚虫威和高效氯氰菊酯。与室内敏感种群相比,云南和新疆种群对氯虫苯甲酰胺的抗性水平最高,抗性倍数分别为212.7和169.3倍。生物测定结果表明,3种增效剂PBO, TPP和DEM均对氯虫苯甲酰胺无明显增效作用。酶活性测定结果表明,番茄潜叶蛾室内敏感种群和田间抗性种群之间2龄幼虫中CYP450, GST和CarE活性无显著差异。【结论】番茄潜叶蛾新疆和云南种群对测试的6种杀虫剂产生不同程度的抗性,对氯虫苯甲酰胺的抗性最高,番茄潜叶蛾对杀虫剂的抗性与解毒酶活性无关。本研究的结果对番茄潜叶蛾的田间防治和杀虫剂抗性治理具有指导意义。     

番茄潜叶蛾幼虫和卵在新疆大棚番茄的空间分布型及理论抽样数

【目的】明确新疆新发外来入侵生物番茄潜叶蛾幼虫和卵在不同种群密度下的垂直分布、空间分布型和理论抽样数,探索田间易观察的危害症状和幼虫密度的关系,为田间取样和调查提供理论指导。【方法】在察布查尔县连续调查3个大棚同一品种京番502杂交一代上的番茄潜叶蛾的不同种群密度,利用聚集度指标及Iwao回归分析,计算并分析了番茄潜叶蛾卵和幼虫在不同种群密度下的空间分布型、垂直分布和理论抽样数,分析危害叶片数、虫道长度和虫道数与幼虫密度的动态关系。【结果】计算并统计番茄潜叶蛾幼虫和卵的空间分布聚集度指标的均值m、扩散系数C、扩散型指数I、负二项分布值K、平均拥挤度m~*、聚块指数m~*/m、扩散指数CA和种群聚集均数λ。番茄潜叶蛾卵主要集中在上部,占比43.9%～100%。幼虫主要集中在下部,占比53.3%～100%。番茄潜叶蛾幼虫数与虫道数、虫道长度或为害叶片数的比值随为害加剧呈动态变化。番茄潜叶蛾幼虫和卵Iwao直线回归方程拟合公式为m~*=1.9114+1.2055m (R~2=0.9703)和m~*=0.0536+1.4147m (R~2=0.9014)。根据空间分布型参数,在D=0.1、0. 2和0. 3时,幼虫的理论抽样数模型分别为n=1118. 4/x+78. 9、n=279. 6/x+19.7、n=124.3/x+8.8,卵的理论抽样数模型分别为n=404.8/x+159.3、n=101.2/x+39.8、n=45.0/x+17.7,该模型适用于不同虫口密度下的田间抽样。【结论】在京番502杂交一代上,番茄潜叶蛾幼虫为m=0.6头·株~(-1)以上,卵在达到密度最大值前,均呈聚集性分布。番茄潜叶蛾成虫偏好在幼嫩的叶片产卵,随植株被害加剧该偏好略有减弱。当番茄潜叶蛾幼虫的虫口密度为10和30头·株~(-1)时,建议分别取样50和30株;当卵量为10和30粒·株~(-1)时,分别取样50和45株。